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5.1.2酶的特性
1.下列关于温度对酶活性影响的叙述,错误的是( )
A.不同酶的最适温度可能相同
B.随着温度降低,酶促反应的活化能下降
C.酶活性最高时的温度不适合该酶的保存
D.高温下酶失活是酶空间结构破坏的结果
解析:选B 不同酶的最适温度可能相同,也可能不同。在一定的温度范围内随着温度的降低,酶的活性下降,而酶促反应的活化能是不会降低的。酶应保存在低温环境下。高温、强酸、强碱都能破坏酶的空间结构。
2.下列关于酶的叙述,错误的是( )
A.同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中
B.低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构
C.酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速率
D.酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物
解析:选B 有些酶是生命活动所必需的,如与呼吸作用有关的酶在分化程度不同的细胞中都存在,A正确;导致酶空间结构发生破坏变形的因素有:过酸、过碱、高温等,低温只能降低酶的活性,不会破坏其空间结构,B错误;酶的作用实质为降低化学反应所需的活化能从而提高反应速率,C正确;酶是蛋白质或者RNA,本身是催化剂,也可作为底物被蛋白酶或RNA酶降解,D正确。
3.如图表示酶活性与温度的关系,下列叙述正确的是( )
A.当反应温度由t2调到最适温度时,酶活性下降
B.当反应温度由t1调到最适温度时,酶活性上升
C.酶活性在t2时比t1高,故t2时更适合酶的保存
D.酶活性在t1时比t2低,表明t1时酶的空间结构破坏更严重
解析:选B 随着温度的升高,酶活性逐渐上升,当达到一定温度后,温度继续升高,酶活性反而下降,其中酶活性最高时所对应的温度称为最适温度。反应温度由t1调到最适温度时,酶活性上升。保存酶时应该选择低温保存。t1时酶活性受到抑制,但酶的空间结构没有被破坏。
4.将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和适量水混合装入一容器内,调整pH至1.5,保存于37 ℃的水浴锅内。过一段时间后,容器内剩余的物质是( )
A.唾液淀粉酶、淀粉、胃淀粉酶、水
B.唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水
C.淀粉、胃蛋白酶、多肽、水
D.唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水
解析:选C 不同的酶具有不同的最适pH,唾液淀粉酶的最适pH为7左右,胃蛋白酶的最适pH在1.5左右,酶在过酸或过碱条件下,都会永久性失活,不可恢复;根据题意可知,将混合液调至pH=1.5时,唾液淀粉酶完全丧失活性,其本质又是蛋白质,因此在胃蛋白酶作用下,被分解成多肽,所以在溶液中最终会有淀粉、胃蛋白酶、多肽和水存在。
5.如图所示为过氧化氢被分解的速度曲线,其体现了酶的( )
①化学本质 ②高效性
③催化特性 ④作用条件较温和
A.①④ B.③④
C.①② D.②③
解析:选D ①过氧化氢酶的本质为蛋白质,但从图中不能看出;②酶的催化效率比无机催化剂更高,使得反应速率更快,体现了高效性;③酶是高效的催化剂,这一点从酶能催化反应进行可以得出;④酶所催化的化学反应一般是在较温和的条件下进行的,但从图中无法得出这一信息。
6.人体胃蛋白酶的最适pH为1.5,某同学将胃蛋白酶溶液的pH从10.0调至1.5,此时胃蛋白酶的活性将( )
A.不断上升 B.没有活性
C.先升后降 D.先降后升
解析:选B 每种酶都有一个最适pH,若所处的环境过酸或过碱会使酶分子结构遭到破坏,从而失活。胃蛋白酶的最适pH为1.5,当其处于pH为10.0的溶液中时,已失去活性。
7.图中的新鲜土豆片与H2O2接触后,产生的现象及推测错误的是( )
A.若有大量气体产生,则可推测新鲜土豆片中含有过氧化氢酶
B.若增加新鲜土豆片的数量,则量筒中产生气体的速度加快
C.一段时间后气体量不再增加是因为土豆片的数量有限
D.为保证实验的严谨性,需要控制温度等无关变量
解析:选C 土豆片中的过氧化氢酶能重复利用,只要有H2O2,反应就能进行,气体量不再增加的原因是H2O2已分解完。
8.纺织工业上的褪浆工序常用两种方法:化学法,需用NaOH 7~9 g/L,在70~80 ℃条件下作用12 h,褪浆率仅为50%~60%;加酶法,用少量细菌淀粉酶在适宜温度下,只需5 min,褪浆率达100%。这说明( )
A.酶具有多样性 B.酶具有高效性
C.酶具有专一性 D.酶具有溶解性
解析:选B 加酶法与化学法相比,加酶法催化效率较高,且少量的酶就具有较强的催化效率,说明酶具有高效性。
9.如图为酶催化反应的过程示意图,以数字编号的图形分别表示反应物、酶、生成物等反应要素,其中表示酶的图形编号是( )
A.① B.②
C.③ D.④
解析:选A 从图中可以看出①参与催化反应,并能在反应前后保持结构和性质不变,应为酶。
10.将胃蛋白酶溶液的pH由1.5调高至12的过程中,其催化活性表现为图中的(纵坐标代表催化活性,横坐标代表pH)( )
解析:选B 胃蛋白酶的最适宜pH范围是1.5~2.2,在pH由1.5调至12的过程中,酶分子结构逐渐被破坏,酶活性逐渐丧失,最终会完全丧失活性。
11.(2016大连二十一中高一期末)如图分别表示温度、pH与酶活性的关系,下列叙述不正确的是( )
A.曲线A上的b点对应的温度表示该酶的最适温度
B.人体内胃蛋白酶的活性与曲线B相似
C.曲线B、C说明不同的酶有不同的最适pH
D.酶活性随温度的升高而增强
解析:选D 曲线A是酶的活性与温度的关系曲线,b点对应的温度是酶的最适温度,A正确;人体内胃蛋白酶的最适pH为1.5,呈酸性,与B曲线相似,B正确;曲线B、C反映了不同的酶有不同的最适pH,C正确;在一定范围内,酶的活性随温度的升高而增强,超过最适温度,酶的活性随温度的升高而下降,温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活,D错误。
12.如图为某酶促反应过程,它所反映的酶某一特性以及字母a、b、c最有可能代表的物质依次是( )
A.高效性、蛋白酶、蛋白质、多肽
B.专一性、麦芽糖酶、麦芽糖、葡萄糖
C.专一性、淀粉酶、淀粉、麦芽糖
D.高效性、脂肪酶、脂肪、甘油和脂肪酸
解析:选C 从图示过程可知:a是酶,b是该酶的底物,d不是该酶的底物,c表示b被分解后形成的相同小分子物质,该小分子物质含有两个基本单位。该过程反映了酶的专一性。a最可能是淀粉酶,b是淀粉,淀粉被分解成麦芽糖,麦芽糖由两分子葡萄糖组成。
13.下面三个图中的曲线是某研究小组围绕探究H2O2分解条件而获得的实验结果。试回答下列有关问题:
(1)图1、2、3所代表的实验中,实验自变量依次为________、________、________。
(2)根据图1可以得出的实验结论是____________________________________________。
(3)图2曲线bc段产生的最可能原因是__________________________________________。
(4)根据你的理解,图3曲线纵坐标最可能代表____________________________________。
解析:(1)图1的两条曲线中一组加入过氧化氢酶,另一组加入Fe3+,所以自变量为催化剂的种类,图2、3中只有一条曲线,则横坐标即为自变量。(2)图1中两条曲线对比,加过氧化氢酶的反应速率快,而并未改变平衡点,说明酶具有高效性。(3)图2中bc段反应速率不再变化,而H2O2是过量的,因此酶数量(浓度)是限制因素。(4)图3中横坐标为温度,而曲线表示的含义与酶活性的曲线刚好相反,所以应表示反应物剩余量的多少。
答案:(1)催化剂种类 H2O2浓度 温度 (2)酶的催化作用具有高效性 (3)反应受过氧化氢酶数量(浓度)的限制 (4)溶液中H2O2的剩余量
14.某小组在“探究影响酶活性的条件”的实验中,提出“过氧化氢酶的活性是否受pH影响”的问题,并设计实验的操作步骤如下:
①取甲、乙两个试管,各加入2 mL新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液;
②向甲试管内加入1 mL质量分数为5%的盐酸,向乙试管内加入1 mL质量分数为5%的氢氧化钠溶液;
③向甲、乙试管内加入2滴新鲜的质量分数为20%的猪肝研磨液;
④观察试管中发生的变化。
请依据该小组设计的实验操作步骤,回答下列问题:
(1)过氧化氢分解速率是本实验的因变量,可观测的指标是______________________。
(2)作为对照实验,上述操作步骤中存在明显的缺陷,请写出修改方案:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
在完成改进方案后,预期的实验结果是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)将制备好的猪肝研磨液分别进行高温和冷藏处理,经高温处理后,实验效果不明显,而冷藏处理不影响实验效果,原因是__________________________________________。
(4)在与其他小组进行交流时,有同学建议进行定量实验,以不同pH下出现同一结果所需的时间来表示酶的活性。该建议中,所需的时间越长,酶的活性越________________________________________________________________________。
解析:依据本实验的研究目的,可判断本实验的自变量是pH,故至少需要设置酸性、中性和碱性三组实验;实验的因变量是酶的活性,检测指标是单位时间内产生气泡的数量。由于过氧化氢酶的最适pH是中性,故在酸性或碱性条件下,单位时间内气泡产生量较少。过氧化氢酶属于蛋白质,其活性受温度影响,低温影响酶的活性,但并不破坏酶的空间结构;高温使酶变性失活,这种活性的改变是不可逆的。若以不同pH下出现同一结果所需的时间来表示酶的活性,则所需时间越长,说明酶活性越低;所需时间越短,说明酶活性越高。
答案:(1)单位时间内试管中产生的气泡数量 (2)增加丙试管,在第②步中加1 mL蒸馏水,其他步骤与实验组相同 单位时间内,甲、乙试管中产生的气泡数量较少,丙试管中产生气泡的数量较多 (3)过氧化氢酶的本质是蛋白质,高温可使蛋白质变性,而冷藏条件下蛋白质不会变性 (4)低(或弱)
15.以下是某同学关于酶特性的实验操作步骤,请根据要求回答:
步骤
操作方法
试管
甲
乙
1
注入可溶性淀粉溶液
2 mL
/
2
注入蔗糖溶液
/
2 mL
3
注入斐林试剂
2 mL
2 mL
4
注入新鲜的某种酶溶液
2 mL
2 mL
5
酒精灯隔水加热
2 min
6
观察现象
A
B
(1)甲、乙两支试管内各物质的量要求相同的目的是
________________________________________________________________________。
(2)若该实验的目的是验证酶作用的专一性,则步骤4可以选用________或________两种不同类别的酶。
(3)如果按上述步骤进行操作,分析A、B可能出现的现象及原因。
现象:___________________________________________。
原因:_______________________________________。
(4)出现(3)中现象的原因是该实验步骤中存在明显的缺陷,请写出正确的操作步骤。(用上表中数字表示,需增加的步骤用文字表达)___________ ____________________________。
解析:本实验验证的是酶的专一性,可设置同一种酶作用于不同的底物,通过底物被分解来验证,因此可选用淀粉酶或蔗糖酶;由于斐林试剂中含有NaOH,在反应前先加斐林试剂,会对酶活性造成影响。酶与底物结合需要一定的时间,加入酶后立即加热,可能使酶因高温而失活,从而不能充分催化反应。
答案:(1)为排除物质的量这一无关变量的不同对实验结果的影响,便于结果分析 (2)蔗糖酶 淀粉酶
(3)可能A、B都不形成砖红色沉淀 ①先加斐林试剂再加酶,斐林试剂可能影响酶活性;②加入酶溶液后,立即加热,既可能使酶不能充分催化反应,又可能使酶失活而无催化作用 (4)1→2→4→适宜温度条件下,保温5 min→3→5→6
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